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I livelli leggermente elevati del glucosio di sangue possono avviare i cambi principali in celle producenti insulina

In diabete, i cluster minuscoli “di beta celle„ producenti insulina nel pancreas non producono abbastanza dell'ormone per tenere la gente in buona salute ed i loro livelli del glucosio di sangue scalano.

Forse unsurprisingly, le loro beta celle poi funzionano molto diversamente che le celle fanno nella gente con i livelli normali del glucosio di sangue.

Che cosa è sorprendente è che i cambiamenti nel comportamento della beta-cella cominciano ad accadere ancora quando i livelli del glucosio di sangue sono elevati a mala pena, all'interno dell'intervallo del pre-diabete.

“Queste leggermente alte concentrazioni di glucosio sono abbastanza realmente per confondere la cella,„ dice il lavoriere di Gordon, il MD, il ricercatore senior ed il medico del personale con anzianità di servizio al centro del diabete di Joslin.

In un documento recentemente pubblicato nel metabolismo molecolare, il laboratorio del lavoriere ha presentato una ricchezza di nuovi dati circa come le beta celle si comportano ai livelli leggermente sollevati di glucosio di sangue.

Il lavoro fornisce la prova supplementare principale “di un effetto della tossicità del glucosio„ che contribuisce a determinare lo sviluppo sia del tipo 1 che del diabete di tipo 2.

Studiando le beta celle nei ratti del laboratorio di cui il glucosio di sangue livella leggermente sono state elevate, i cambiamenti trovati laboratorio del lavoriere nell'espressione genica che pregiudicano non appena come le celle funzionano ma nella loro capacità di dividersi e svilupparsi come pure la loro vulnerabilità all'autoimmunità ed all'infiammazione.

Il lavoriere, professore di medicina alla facoltà di medicina di Harvard, lungamente ha studiato una versione prima fase d'imbarazzo dell'insulina chiamata fenomeno del diabete di tipo 2 e come questa versione è interrotta mentre la malattia progredisce.

In gente in buona salute con i livelli normali del glucosio di sangue, il lavoriere spiega, l'organismo risponde rapidamente a glucosio con una grande punta della secrezione dell'insulina.

Se poi catturate la gente che ha livelli elevati leggermente del glucosio, superiore a 100 mg/dl, che è ancora nemmeno il diabete, questa versione prima fase dell'insulina è alterata. E quando il livello ottiene superiore a 115 mg/dl, è andato. Così virtualmente tutte le beta celle non rispondono a quello stimolo acuto.„

Lavoriere di Gordon, MD, il professor di medicina, facoltà di medicina di Harvard

Fortunatamente, le celle finalmente svegliano e rispondono ad altri stimoli abbastanza bene per tenere il glucosio di sangue in un intervallo prediabetic.

Nella ricerca più iniziale, il lavoriere ed i collaboratori hanno studiato questo fenomeno in ratti che sono stati alterati chirurgicamente per generare i livelli elevati leggermente del glucosio di sangue e trovare che le beta celle dei ratti hanno secernuto meno insulina.

Nei loro ultimi esperimenti, il gruppo di Joslin ha impiegato lo stesso approccio con “RNA potente che ordina„ i metodi che hanno rivelato i reticoli di espressione genica nelle beta celle, quattro settimane o dieci settimane dopo chirurgia. “Abbiamo trovato i cambiamenti incredibili nell'espressione genica e più alto il glucosio, peggiori i cambiamenti,„ il lavoriere dice.

Come previsto, i geni in questione nella secrezione dell'insulina erano altamente attivi nelle beta celle. Più direzione era recentemente alterazioni scoperte nell'espressione genica che potrebbe rendere le celle più vulnerabili.

Alcuni di questi cambiamenti sono stati collegati con la crescita delle cellule--le beta celle in buona salute possono rispondere ai livelli aumentati del glucosio di sangue copiandosi, ma queste celle stavano rimanendo incastrate mentre hanno provato a dividersi.

Ulteriormente, le celle hanno evidenziato molte differenze nell'espressione dei geni coinvolgere nell'infiammazione e nell'autoimmunità delle cellule.

In diabete di tipo 1, le celle immuni chiamate “celle di T„ cominciano ad uccidere fuori le beta celle ed i livelli del glucosio di sangue cominciano salire.

Il gruppo del lavoriere ha trovato che nei ratti con appena i livelli leggermente maggiori del glucosio, beta celle indicate gli aumenti drammatici nell'espressione di alcuni geni chiave coinvolgere nelle interazioni a cellula T. Quell'effetto ha potuto rendere alle beta celle un migliore obiettivo per l'attacco autoimmune e così accelera la malattia.

Ciò che trova può migliorare la comprensione della morte rapida di beta celle che dei pazienti l'esperienza appena prima che sono diagnosticate con il diabete di tipo 1, lavoriere tipicamente dice.

Anche potrebbe fare luce sul periodo “di luna di miele„ una certa esperienza della gente dopo la diagnosi, in cui i loro livelli del glucosio di sangue sono relativamente facili da gestire.

Durante questo periodo, se i trattamenti insulinici possono portare le beta celle restanti recedono soltanto ai livelli leggermente elevati del glucosio, le celle possono funzionare molto meglio, dice.

La tossicità del glucosio anche potrebbe avviare la perdita di versione prima fase dell'insulina mentre il diabete di tipo 2 si sviluppa, lavoriere dice. Gli immunologi hanno incolpato spesso di questa perdita su infiammazione di beta celle, ma altri studi hanno indicato che di meno che la metà di queste celle sembrano soffrire da infiammazione.

“Queste beta celle senza prova di infiammazione finiscono così in qualche modo la secrezione correttamente,„ il lavoriere dice. “Pensiamo che questi livelli elevati del glucosio stiano causando la difficoltà.„

Più prova per il ruolo dei livelli elevati del glucosio di sangue in diabete di tipo 2 viene dal sottoinsieme della gente che subisce l'ambulatorio gastrico di esclusione che è “essiccata„ del diabete e ritorna ai livelli sani del glucosio di sangue. “La loro versione prima fase dell'insulina egualmente viene destra di nuovo al normale, che si adatta perfettamente con la nostra ipotesi,„ lui dice.

Il Aref Ebrahimi, uno studente di Harvard che lavora nel laboratorio del lavoriere, era autore principale sul documento. Il Hollister-Blocco della Jennifer di Joslin, Brooke Sullivan, Ryohei Tsuchida e il Bonner-Lavoriere di Susan erano co-author. Il supporto del cavo è venuto dagli istituti della sanità nazionali, la ricerca e Wellness Foundation e centro di ricerca del diabete di Joslin.

Source:
Journal reference:

Ebrahimi, A. G. (2020) Beta cell identity changes with mild hyperglycemia: Implications for function, growth, and vulnerability. Molecular Metabolism. doi.org/10.1016/j.molmet.2020.02.002.